智慧电力 智慧电力需先实现智能化

目前日益兴起的第四次工业革命，将信息技术与工业深度融合，正在引起深远的工业变革，形成新的生产方式。基于网络物理系统的智能制造，如智能设备和智能工厂，正在引领制造方法的变革。国务院2015年发布的《中国制造2025》指出，要把结构调整作为建设制造强国的关键环节，大力发展先进制造业，改造提升传统产业。2016年，国家发改委、国家能源局、工业和信息化部联合发布了《关于推进互联网加智能能源发展的指导意见》和《中国制造2025-能源装备实施方案》。2018年，工业和信息化部和国家能源局发布了《智能光伏产业发展行动计划(2018~2020年)》，推动能源产业向

智能化是基础

具体而言，《关于推进互联网加智能能源发展的指导意见》指出，改革创新是核心，互联网加是手段，智能是推动能源与信息深度融合的基础。其中，在能源生产和消费的智能化方面，鼓励建设智能风电场和智能光伏电站，鼓励煤炭、油气开采、加工和利用全链的智能化改造；在能耗智能化方面，涉及智能工厂、智能家居、智能社区、智能城市；在网络建设方面，基于智能电网，与供热管网、天然气管网、交通网络等各类网络互联，进行协同控制。在《中国制造2025-能源设备实施计划》中，智能制造和智能运维贯穿煤炭、电力、石油、天然气、核电、新能源、燃料电池、储能设备、电网等15个领域。《智能光伏产业发展行动计划(2018-2020)》旨在构建智能光伏产业生态系统，提升光伏产业智能制造水平，推动互联网、大数据、人工智能与光伏产业深度融合，推动光伏系统从勘察、设计、集成到运维全过程智能控制。此外，近年来与智慧城市相关的内容主要集中在智能电力、燃气、交通等民生改善方面。

根据政策文件，实现智能能源的前提是完成智能化改造。这是现在能源行业的焦点。

智能电站的概念仍在讨论和热烈讨论中

目前，关于数字电厂、智能电厂和智能电厂的讨论层出不穷，但它们的定义和内涵却没有统一的标准。

中国自动化学会2016年联合举办广东省电力科学研究院、国家电网浙江省电力科学研究院、国家电网河南省电力科学研究院、浙江省能源技术研究院、上海明华电力技术工程公司等电力行业知名单位。根据《智能电厂技术发展纲要》的定义，智能电厂是指在广泛采用现代数字信息处理和通信技术的基础上，集成智能传感和执行、智能控制和管理决策技术，实现安全、 高效环保运行与智能电网互动中国能源研究会节能减排中心、华北电力大学5月举办的2018年智能电厂(一期)论坛上，中国能源研究会常务副会长石玉波认为，智能电厂的本质是发电领域信息和智能技术的高度发展和深度融合， 主要体现在大数据、物联网、可视化、先进测量和智能控制技术的系统应用上，其技术核心是信息融合和智能发电技术。 中国工程院院士、华北电力大学原校长刘吉臻认为，智能发电的概念和特征是以发电过程的数字化、自动化、信息化和标准化为基础，在管控一体化、大数据、云计算、物联网平台上集成智能感知与执行、智能管理与优化、智能管理与决策等技术。智能发电的发展需要经历从初级形态到高级形态，从局部应用到系统应用的过程。需要在基础理论、关键技术、工程应用等方面取得突破；要实现理论创新、技术创新、制度创新和机制创新。中国能源建设集团有限公司科技信息部主任王从生坦言，目前很多智能电厂都在专注于信息化、可视化、数字化、大数据等。，但具备这些条件并不意味着这个电厂有“智慧”，称之为“智慧电厂”更为恰当。上海外高桥第三发电厂副董事长、上海申能电力科技有限公司总经理冯伟忠表示，着眼于信息化、数字化、网络化、大数据、智能化建设的“智能电厂”只能称为“智能电厂”，智能电厂的建设离不开人，要充分利用人的智慧进行创新。

火电厂和水电站智能化的积极尝试

大唐泰州2×200 MW燃气-蒸汽联合循环热电联产项目作为国内首个智能电厂，在不到一年的商业化运营中，成功打造了“状态感知、实时分析、自主决策、精准执行、学习升级”五大功能，为国内电厂建设探索了新的路径。大唐泰州火电智能电厂是综合考虑电厂实际和“互联网+”应用的创新。大唐泰州火电智能电厂建设的智能电厂是基于三维建模、“互联网+”、大数据、人员定位，集DCS、SIS、MIS、在线仿真、智能管控于一体。它通过一个集成云平台覆盖所有业务管理，并通过信息技术连接各种功能，集成多达30个业务系统，覆盖电厂生产运营所有业务的一站式和一站式运营。

华电集团山东有限公司莱州发电有限公司已经从基建期的国内第一家三维数字化电厂，到生产运营管理平台，再到二期智能电厂的建设，从智能供电、智能供热，到将“互联网+”思维延伸到配电产业链...积极利用大数据、人工智能、云计算等新兴技术，与传统火电企业深度融合，将“互联网+”延伸到企业的每一个环节，打造华电集团数字化电厂示范工程。

2014年以来，国家能源集团大渡河公司加强顶层设计，抓基础设施，促项目落地，实现企业基础要素数字化感知、网络传输、大数据处理、智能化应用，改造传统水电生产、建设、管理。第一，推进标准化，构建数据“大感知”网络。二是推进网络建设，提高“大数据传输”效率，构建局域网、广域网、卫星网、移动网四大数据传输通道。第三，提升互操作性，搭建数据“大存储”平台。第四，推进集中集成，提升数据“大计算”能力。第五，推进智能化应用，提高数据“大分析”水平。六是不断完善包括决策指挥中心(决策脑)、总部专业数据中心(专业脑)、四大业务单元(单元脑)在内的“一中心多中心四单元”智能管理体系，加强智能工程、智能电厂、智能调度、智能维修业务单元建设。

智能光伏领先

智能光伏电站很早就实现了跨境集成，并得到了广泛应用。2014年3月20日，智能光伏电站行业首次现场会议在格尔木召开，会上首次提出了智能光伏电站的概念，指出智能光伏电站是行业的趋势和趋势。原国务院参事石定寰在会上表示:“智能光伏是行业的趋势和潮流，已经得到了很好的应用，并取得了很大的成效。华为的智能光伏解决方案融合了其世界领先的数字信息技术、4G无线技术、互联网技术、核心芯片、软件等技术，使得“互联网加光伏”得以大规模实施和应用，使中国光伏发电厂像通信行业一样，走在了世界前列。”据悉，华为的“智能光伏”理念包括电站数字化，实现光伏电站所有设备的全面、高精度数字化，可感知、可连接、可控制。通过数字化发电、数字化传输和数字化管理，光伏电站将被改造成真正的智能电站。这些技术，包括大数据挖掘、实现故障预测的分析、主动运维，提供了数据基础；利用智能无人机巡检开发的智能光伏发电监控系统具有智能清洁预测、报警专家、最近匹配和机器调度服务等功能。智能算法、智能诊断、智能集成，不仅可以增加发电量0.5~2%，还可以提供故障预警和自诊断、运维团队绩效评估、资产和方案后评估、渔农业系统分析与控制。目前最先进的智能IV诊断2.0，只需一个按钮，25分钟即可扫描100 MW电站所有组串。

黄河上游水电开发有限公司(以下简称“黄河水电”)和华为公司于2014年底率先在全球建设格尔木220兆瓦智能光伏电站和拉西瓦12兆瓦智能光伏电站，率先将逆变器产品从“哑设备”转变为具有感知功能和数字化表达的“电站子阵脑”。通过采用4G无线系统、智能手持终端、移动APP软件等技术，实现了“集中监控、远程诊断、实时维护”，改变了传统光伏电站的传统运维模式。格尔木智能光伏电站建成以来，来自世界各地的300多家公司参观和研究了该电站。

目前，黄河水电站已建成近200兆瓦智能光伏电站，并取得了很大成效。中广核、三峡新能源、钟敏新能源、GCL、招商局新能源、中利腾辉、北京云通等光伏电站已完成智能化改造。此次发布的《智能光伏产业发展行动计划(2018-2020年)》更加明确了光伏产业未来自动化、信息化、智能化的发展方向。

此外，大数据也是一个至关重要的内容。根据相关数据，2012年，美国电力研究院启动了智能电网大数据研究项目，研究大数据在输配电中的应用。美国的太平洋燃气发电公司、加拿大的BCHydro等电力公司对基于用户用电数据的大数据技术的应用进行了研究。2014年，C3能源与IBM合作开发并发布了智能电网大数据分析系统。同年4月，Oracle提出了智能电网大数据的公共数据模型，包括配电管理模型、停电管理模型和网络管理模型。在法国，法国电力公司基于电力采集大数据的应用，实现了电网监控、电网自动愈合和电网调度局部优化，可以提供实时电价，实现可再生能源接入。在德国，德国E.ON电力公司实现了基于大数据的实时用电查询。除了电网状态监测和用户用电量测量外，还可以存储和加密24个月的历史电表数据，提供实时用电量计算和实时查询。在英国，英国国家电网公司已经完成了基于大数据的实时用电，可以呈现设备资产信息、设备运行数据、天气信息、腐蚀率等相关信息，实现资产战略管理。在加拿大，BCHydro基于大数据的用户行为分析，实现了用电量的实时计算和呈现、客户用电模式的分析和呈现、停电通知、快速恢复、窃电检测和节能管理。